高温超伝導体における常伝導磁気輸送特性の研究

高温超导体正常磁输运特性的研究

• 批准号: 00J00126
• 负责人: 阿部 恭
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J00126/
• 关键词: 銅酸化物高温超伝導体; ビスマス系; 単結晶成長; 輸送特性; 抵抗率; ホール係数; ジスプロシウム置換; 擬ギャップ

Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> (Bi2212)は+2価のCaを+3価のイオンで置換することで不足ドープの単結晶を作製することができる。しかしCaを置換した単結晶は非常に成長するのが難しく、これまでに高品質な単結晶を成長して輸送特性を測定したという報告は極めて少ない。しかし昨年度においてCaをDyで10%、20%置換した単結晶の成長に成功し、本年度はさらに、30%、40%置換した高品質な単結晶の成長に成功した。さらにこれらの単結晶に過剰酸素を注入することで、超伝導転移温度の異なる全6種類の試料を系統的に作製し、幅広くキャリア濃度を変化させたBi2212単結晶の磁気輸送特性(面内抵抗率とホール係数)を系統的に測定した。その結果を以下に箇条書きで示す。(1)Bi2212の面内抵抗率の温度依存性の系統的な振舞いは、主に擬ギャップによって支配されていることを示す結果が得られた。(2)擬ギャップの温度スケールを用いた面内抵抗率の温度依存性のスケーリングをBi2212、および他の系(La系、Y系)のデータについて行うことにより、擬ギャップが面内抵抗率の振舞いに与える影響の系統性を明らかにした。(3)Bi2212のホール角は、銅酸化物高温超伝導体共通の性質であろうと考えられている「電荷ストライプ」に起因するような異常を全く示さず、どのキャリア濃度の試料においても、低温から室温まで温度の2乗に比例する振舞いを示し、絶対値も変化しないことを明らかにした。なお現在、上記の詳細についての論文を執筆中である。

Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>（Bi2212）通过用+3价离子取代+2价Ca可制成欠掺杂单晶。然而，Ca取代单晶的生长极其困难，关于生长高质量单晶并测量其输运性能的报道也很少。然而，去年我们成功地生长了其中Ca被Dy取代10%和20%的单晶，今年我们成功地生长了Ca被取代30%和40%的高质量单晶。此外，通过向这些单晶中注入过量的氧气，我们系统地制备了总共六种具有不同超导转变温度和霍尔系数的样品，并进行了系统测量。结果如下所示。 (1)结果表明Bi2212面内电阻率温度依赖性的系统行为主要受赝能隙控制。 （2）通过使用 Bi2212 和其他系统（La 系统、Y 系统）的赝能隙温标来标定面内电阻率的温度依赖性，我们发现赝能隙对行为影响的系统性。 (3) Bi2212的霍尔角没有表现出任何由“电荷条纹”引起的异常，这被认为是铜酸盐高温超导体的共同特性。温度到室温，绝对值没有变化。我们目前正在就上述细节撰写一篇论文。